主要内容

状态方程

实现线性状态空间系统

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  • 库:

  • 金宝appSimulink / Continuous

  • 整数块

描述

State-Space块实现了一个系统，其行为定义为

x ˙ ＝ 一个 x + B u y ＝ C x + D u x | t ＝ t 0 ＝ x 0 ，

在哪里x是状态向量，u是输入向量，y输出向量，和x0是状态向量的初始条件。A、B、C和D矩阵可以指定为稀疏矩阵或密集矩阵。矩阵系数必须具有以下特征:

  • 一个一定是n——- - - - - -n矩阵,n是状态数。

  • B一定是n——- - - - - -米矩阵,米是输入的数量。

  • C一定是r——- - - - - -n矩阵,r是输出的数量。

  • D一定是r——- - - - - -米矩阵。

通常，块有一个输入端口和一个输出端口。C或D矩阵的行数与输出端口的宽度相同。B或D矩阵的列数与输入端口的宽度相同。如果你想建模一个没有输入的自治线性系统，将B和D矩阵设为空。在这种情况下，块作为一个源块，没有输入端口，只有一个输出端口，并实现如下系统:

x ˙ ＝ 一个 x y ＝ C x x | t ＝ t 0 ＝ x 0 ．

金宝app®软件将一个包含0的矩阵转换为一个稀疏矩阵，以实现高效乘法。

港口

输入

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类型的实值输入向量双的列数，其中宽度等于B而且D矩阵。有关更多信息，请参见描述．

数据类型:双

输出

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数据类型的实值输出向量双的行数C而且D矩阵。有关更多信息，请参见描述．

数据类型:双

参数

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指定矩阵系数一个，作为一个实值n——- - - - - -n矩阵,n是状态数。有关矩阵系数的更多信息，请参见描述．

编程使用

块参数:一个
类型:字符向量，字符串
价值观:标量|向量|矩阵|稀疏矩阵
默认值:' 1 '

指定矩阵系数B，作为一个实值n——- - - - - -米矩阵,n状态数和米是输入的数量。有关矩阵系数的更多信息，请参见描述．

编程使用

块参数:B
类型:字符向量，字符串
价值观:标量|向量|矩阵|稀疏矩阵
默认值:' 1 '

指定矩阵系数C作为一个实值r——- - - - - -n矩阵,r输出的数量和n是状态数。有关矩阵系数的更多信息，请参见描述．

编程使用

块参数:C
类型:字符向量，字符串
价值观:标量|向量|矩阵|稀疏矩阵
默认值:' 1 '

指定矩阵系数D作为一个实值r——- - - - - -米矩阵,r输出的数量和米是输入的数量。有关矩阵系数的更多信息，请参见描述．

编程使用

块参数:D
类型:字符向量，字符串
价值观:标量|向量|矩阵|稀疏矩阵
默认值:' 1 '

指定初始状态向量。

限制

这个块的初始条件不能为正或南．

编程使用

块参数:X0
类型:字符向量，字符串
价值观:标量|向量
默认值:' 0 '

状态空间矩阵(A、B、C和D)的可调性级别，用于加速模拟模式和部署的模拟金宝app仿真软件编译器™．当设置为汽车， 金宝appSimulink选择合适的参数可调级别。

对于稀疏矩阵系数，将参数设置为优化允许非零元素的可调性，同时保持非零元素的模式和数量不变。将此参数设置为无约束要允许所有元素都是可调的，只要非零元素的数量保持不变，也就是说，可以改变稀疏矩阵的模式。

对于密集矩阵系数，请选择优化允许所有矩阵元素的可调性，前提是矩阵中最初指定的非零元素的数量保持不变。将此参数设置为无约束允许所有矩阵元素完全可调。

请注意

要调优D矩阵的块，当D = 0时，必须启用允许初始指定为零的D矩阵的非零值参数。

编程使用

块参数:ParameterTunability
类型:字符向量|字符串
价值观:“汽车”|“优化”|无约束的
默认值:“汽车”

启用此参数以支持的可调性金宝appD即使D = 0。

请注意

启用此参数可使状态方程块。

编程使用

块参数:AllowTunableDMatrix
类型:字符向量|字符串
价值观:“关闭”|“上”
默认值:“关闭”

计算块状态的绝对容差，指定为正数、实值、标量或矢量。若要从配置参数继承绝对公差，请指定汽车或－1．

  • 如果输入一个实标量，则该值将覆盖“配置参数”对话框中用于计算所有块状态的绝对容差。

  • 如果输入一个实向量，则该向量的维数必须与块中连续状态的维数匹配。这些值覆盖“配置参数”对话框中的绝对容差。

  • 如果你进入汽车或-1，则Simulin金宝appk在“配置参数”对话框中使用绝对公差值(请参阅解算器窗格中)来计算块状态。

编程使用

块参数:AbsoluteTolerance
类型:字符向量，字符串
价值观:“汽车”|' 1 '|任何正的实值标量或向量
默认值:“汽车”

为每个州分配一个唯一的名称。如果此字段为空(' ')，则不会发生名称赋值。

  • 要为单个州分配名称，请在引号之间输入名称，例如，“位置”．

  • 要为多个州分配名称，请输入一个用括号括起来的逗号分隔的列表，例如，{'a'， 'b'， 'c'}．每个名称必须唯一。

  • 用MATLAB中的变量指定状态名®工作区，输入不带引号的变量。变量可以是字符向量、字符串、单元格数组或结构。

限制

  • 状态名仅应用于所选块。

  • 州的数目必须在州名的数目中平均分配。

  • 可以指定比状态少的名称，但不能指定比状态多的名称。

    例如，您可以在具有四个状态的系统中指定两个名称。第一个名字适用于前两个状态，第二个名字适用于后两个状态。

编程使用

块参数:ContinuousStateAttributes
类型:字符向量，字符串
价值观:' '|用户定义
默认值:' '

模型的例子

双弹簧质量系统

双弹簧质量系统

建立具有周期性强迫函数的双弹簧-质量-阻尼器系统模型。该模型在模拟过程中使用S-Function块对质量系统进行动画处理。在系统中，唯一的传感器连接在左边的质量上，执行器连接在左边的质量上。该实例使用了状态估计和线性二次调节器(LQR)控制。
开放模式
光学传感器图像生成

光学传感器图像生成

生成一个64帧的电影，帧大小为64 * 64像素(每秒10帧)。电影中模拟了一个移动的目标，这个目标正在通过一个本身也在移动的结构化背景。由随机振动引起的抖动运动也会产生(在名为“aero_vibrati”的Simulink®模型中)，抖动运动被添加到整体传感器运动中。金宝app最后，利用高斯光学点扩散函数对图像进行模糊处理。
打开脚本

块特征

数据类型

双

直接引线

是的

多维信号

没有

适应信号

没有

讨论二阶导数过零检测

没有

扩展功能

版本历史

R2006a之前介绍

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